JPH03187980A - 熱間静水圧プレスにおけるガラスカプセル除去方法 - Google Patents
熱間静水圧プレスにおけるガラスカプセル除去方法Info
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- JPH03187980A JPH03187980A JP1326502A JP32650289A JPH03187980A JP H03187980 A JPH03187980 A JP H03187980A JP 1326502 A JP1326502 A JP 1326502A JP 32650289 A JP32650289 A JP 32650289A JP H03187980 A JPH03187980 A JP H03187980A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は粉末成形休のガラスカプセルを用いた熱間静水
圧プレスにおけるガラスカプセル除去方法に関する。
圧プレスにおけるガラスカプセル除去方法に関する。
［従来の技術］
粉末成形休の加圧焼結法の中でも、熱間静水圧プレス（
ｈｏｔ １ｓｏｓＬａｔｉｅ ｐｒｅｓｓ、 ＨＩ
Ｐ焼結法とも称する。）は、ホットプレス焼結法にお
ける一軸加圧の代わりに、不活性ガスを加圧媒体として
、高温で等方加圧しながら焼結させる方法であって、複
雑形状品の焼結が可能であって、均一で方向性のない高
密度の焼結体が得られる。
ｈｏｔ １ｓｏｓＬａｔｉｅ ｐｒｅｓｓ、 ＨＩ
Ｐ焼結法とも称する。）は、ホットプレス焼結法にお
ける一軸加圧の代わりに、不活性ガスを加圧媒体として
、高温で等方加圧しながら焼結させる方法であって、複
雑形状品の焼結が可能であって、均一で方向性のない高
密度の焼結体が得られる。
熱間静水圧プレスでは、ガス圧で試料を焼結する方式で
あるため、粉末を成形したままの成形体では、ガスが成
形体内部まで侵入して、緻密化を達成することができな
い。そこで成形体を金属やガラスなどのカプセルに封入
して、ＨＩＰ処理するカプセル法が用いられる。特にガ
ラスをカプセル材として用いる熱間静水圧プレスは、銅
や鋼などが使用できない高温下でもＨＩＰが可能となる
利点がある。
あるため、粉末を成形したままの成形体では、ガスが成
形体内部まで侵入して、緻密化を達成することができな
い。そこで成形体を金属やガラスなどのカプセルに封入
して、ＨＩＰ処理するカプセル法が用いられる。特にガ
ラスをカプセル材として用いる熱間静水圧プレスは、銅
や鋼などが使用できない高温下でもＨＩＰが可能となる
利点がある。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このガラスをカプセル材として用いるＨ
ＩＰ焼結法は、ＨＩＰ処理後にカプセルとして用いたガ
ラスが焼結体に強固に付着するため、焼結体表面からガ
ラスを除去することが非常に困難となる欠点がある。こ
の焼結体表面からのガラスの除去は、従来から打撃等の
機械的な外力を加えることによって行なわれているが、
相当な打撃力が必要であり、この方法をターボホイール
の翼部等の薄肉部品に適用すると破壊するおそれがあり
、特に焼結体表面の凹凸部に付着したガラスの除去が困
難である。
ＩＰ焼結法は、ＨＩＰ処理後にカプセルとして用いたガ
ラスが焼結体に強固に付着するため、焼結体表面からガ
ラスを除去することが非常に困難となる欠点がある。こ
の焼結体表面からのガラスの除去は、従来から打撃等の
機械的な外力を加えることによって行なわれているが、
相当な打撃力が必要であり、この方法をターボホイール
の翼部等の薄肉部品に適用すると破壊するおそれがあり
、特に焼結体表面の凹凸部に付着したガラスの除去が困
難である。
かかる問題点を解決すべく提案されたのが、特公昭６２
−２２９５３号公報の熱間静水圧プレスにおける付着ガ
ラス除去方法に関する発明であって、この提案によれば
、ガラス材料としてはう珪酸ガラスを用い、ＨＩＰ処理
後に、ガラスに溶解した圧力媒体を再び気化させ、ガラ
スを発泡状態として、付着ガラスを除去するものであっ
て、ガラスが発泡状態になるため、著しく脆化し、付着
したガラスは小さな機械的力を加えるだけで容易に除去
することが可能となる。
−２２９５３号公報の熱間静水圧プレスにおける付着ガ
ラス除去方法に関する発明であって、この提案によれば
、ガラス材料としてはう珪酸ガラスを用い、ＨＩＰ処理
後に、ガラスに溶解した圧力媒体を再び気化させ、ガラ
スを発泡状態として、付着ガラスを除去するものであっ
て、ガラスが発泡状態になるため、著しく脆化し、付着
したガラスは小さな機械的力を加えるだけで容易に除去
することが可能となる。
しかしながら、前記の提案においてはガラスに溶解した
圧力媒体を気化させることにより、ガラスカプセルを発
泡状態にするものの、ガラスカプセルに亀裂を発生させ
るものではない。従って、ガラスカプセルを除去するた
めには、少なくともガラスカプセルに亀裂を発生させる
に相当する機械的外力を与える必要がある。
圧力媒体を気化させることにより、ガラスカプセルを発
泡状態にするものの、ガラスカプセルに亀裂を発生させ
るものではない。従って、ガラスカプセルを除去するた
めには、少なくともガラスカプセルに亀裂を発生させる
に相当する機械的外力を与える必要がある。
本発明はガラスをカプセル材として用いて粉末成形休を
ＨＩＰ焼結した場合のガラスカプセルの除去に関する前
記のごとき問題点に鑑みてなされたものであって、粉末
成形休をガラスカプセルで被覆してＩ−Ｉ Ｉ Ｐ焼結
した後に、機械的外力を用いずにガラスカプセルに亀裂
を発生させることのできる熱間静水圧プレスにおけるガ
ラスカプセル除去方法を提供することを目的とする。
ＨＩＰ焼結した場合のガラスカプセルの除去に関する前
記のごとき問題点に鑑みてなされたものであって、粉末
成形休をガラスカプセルで被覆してＩ−Ｉ Ｉ Ｐ焼結
した後に、機械的外力を用いずにガラスカプセルに亀裂
を発生させることのできる熱間静水圧プレスにおけるガ
ラスカプセル除去方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明の熱間静水圧プレスにおけるガラスカプセル除去
方法は、粉末成形休の表面に金属線を配置する工程と、
前記粉末成形休との間に前記金属線を介在させた状態で
前記粉末成形休をガラスカプセルにて被覆する工程と、
ガラスカプセルにて被覆した前記粉末成形休を熱間静水
圧プレスにて加圧焼結する工程と、前記金属線に通電を
繰り返してガラスカプセルを急熱することによりガラス
カプセルに亀裂を発生させる工程と、前記ガラスカプセ
ルを除去する工程とから成ることを要旨とする。
方法は、粉末成形休の表面に金属線を配置する工程と、
前記粉末成形休との間に前記金属線を介在させた状態で
前記粉末成形休をガラスカプセルにて被覆する工程と、
ガラスカプセルにて被覆した前記粉末成形休を熱間静水
圧プレスにて加圧焼結する工程と、前記金属線に通電を
繰り返してガラスカプセルを急熱することによりガラス
カプセルに亀裂を発生させる工程と、前記ガラスカプセ
ルを除去する工程とから成ることを要旨とする。
本発明は金属粉末またはセラミック粉末のいずれにもに
適用される。金属粉末としては、鉄、鋼、ステンレス、
アルミニウム、銅等であり、セラミック粉末としては、
窒化珪素、アルミナ、炭化珪素、等である。
適用される。金属粉末としては、鉄、鋼、ステンレス、
アルミニウム、銅等であり、セラミック粉末としては、
窒化珪素、アルミナ、炭化珪素、等である。
粉末成形休の外周に配置する金属線は、十分な比抵抗と
耐熱性を有するものであることが好ましく、例えばＭｏ
、Ｔａ、Ｗ等が用いられる。粉末成形休の表面に金属線
を配置するに際しては、金属箔を併せて被覆しても良い
。成形体を金属箔で被覆すると、ガラスカプセルの除去
が容易となる。
耐熱性を有するものであることが好ましく、例えばＭｏ
、Ｔａ、Ｗ等が用いられる。粉末成形休の表面に金属線
を配置するに際しては、金属箔を併せて被覆しても良い
。成形体を金属箔で被覆すると、ガラスカプセルの除去
が容易となる。
粉末成形休をガラスカプセルにて被覆する方法は、予め
容器状に形成されているガラスカプセル中に粉末成形休
を脱気封入する方法と、ガラス粉粒体中に粉末成形休を
埋没しガラス軟化点以上に加熱して被覆する方法のいず
れの方法をも使用することができる。いずれの場合にお
いても、ＨＩＰ処理後のガラスカプセルの除去を促進す
るため、ガラスカプセル被覆に先立って、ＢＮ等の離型
剤の層を粉末成形休の表面に形成することが好ましい。
容器状に形成されているガラスカプセル中に粉末成形休
を脱気封入する方法と、ガラス粉粒体中に粉末成形休を
埋没しガラス軟化点以上に加熱して被覆する方法のいず
れの方法をも使用することができる。いずれの場合にお
いても、ＨＩＰ処理後のガラスカプセルの除去を促進す
るため、ガラスカプセル被覆に先立って、ＢＮ等の離型
剤の層を粉末成形休の表面に形成することが好ましい。
ＨＩＰ処理は粉末成形休をＨＩＰ用高温高圧炉に装入し
て行うが、ＨＩＰ時におけるガラスの流動による炉の損
傷を防止するため、これらはルツボに入れて装入するこ
ともある。ＨＩＰ炉内へは圧力媒体として、Ａ ｒ 、
Ｎ ２等の雰囲気ガスが装入される。ガラス粉粒体を
用いてガラスカプセルを形成する場合は、緻密なガラス
層を形成させてからＨＩＰ処理を行う必要があるので、
雰囲気圧力が１００気圧以下でガラスの軟化点以上に昇
温して緻密なガラス層を形成させてから、ＨＩＰ処理を
する。
て行うが、ＨＩＰ時におけるガラスの流動による炉の損
傷を防止するため、これらはルツボに入れて装入するこ
ともある。ＨＩＰ炉内へは圧力媒体として、Ａ ｒ 、
Ｎ ２等の雰囲気ガスが装入される。ガラス粉粒体を
用いてガラスカプセルを形成する場合は、緻密なガラス
層を形成させてからＨＩＰ処理を行う必要があるので、
雰囲気圧力が１００気圧以下でガラスの軟化点以上に昇
温して緻密なガラス層を形成させてから、ＨＩＰ処理を
する。
ＨＩＰ温度としては１５００℃以上、好ましくは１６０
０−・１９００℃であるが、高い方の温度６ は被処理粉体のＨＩ Ｐ圧力における分解温度よりも１
． Ｏ０℃低い温度とすることが好ましい。ＨＴＰ圧力
は、５００気圧以下であるとＨＩＰ処理に長時間を要す
るので、５００気圧以上とすることが好ましい。ＨＩＰ
圧力か高ければ高い程、高密度の焼結体が得られるが、
実用的には２０００気圧までの圧力でＨＩＰ処理される
。
０−・１９００℃であるが、高い方の温度６ は被処理粉体のＨＩ Ｐ圧力における分解温度よりも１
． Ｏ０℃低い温度とすることが好ましい。ＨＴＰ圧力
は、５００気圧以下であるとＨＩＰ処理に長時間を要す
るので、５００気圧以上とすることが好ましい。ＨＩＰ
圧力か高ければ高い程、高密度の焼結体が得られるが、
実用的には２０００気圧までの圧力でＨＩＰ処理される
。
ＨＩ Ｐ処Ｐ！、後の金属線への通電電流、通電間隔お
よび通電回数は、通電によるジュール熱によりガラスカ
プセルの急熱が繰り返され、ガラスカフ。
よび通電回数は、通電によるジュール熱によりガラスカ
プセルの急熱が繰り返され、ガラスカフ。
セルに亀裂を生ずる程度のものであれば良い。
［作用］
粉末成形休の表面に金属線を配置する工程により、粉末
成形休の表面は金属線により覆われる。
成形休の表面は金属線により覆われる。
粉末成形休との間に金属線を介在させた状態て粉末成形
休をガラスカプセルにて被覆する工程により、粉末成形
休は金属線を取り込んだ形で、ガラスカプセルに被覆さ
れる。
休をガラスカプセルにて被覆する工程により、粉末成形
休は金属線を取り込んだ形で、ガラスカプセルに被覆さ
れる。
ガラスカプセルにて被覆した粉末成形休を熱間静水圧プ
レスにて加圧焼結する工程により、粉末成形休は加圧（
５′を結され焼結体が得られる。
レスにて加圧焼結する工程により、粉末成形休は加圧（
５′を結され焼結体が得られる。
金属線に通電を繰り返すことにより、ガラスカプセルの
急熱が繰り返されて、ガラスカプセルに亀裂が発生する
。
急熱が繰り返されて、ガラスカプセルに亀裂が発生する
。
ガラスカプセルに亀裂が発生しているので、ガラスカプ
セルを除去するに要する機械的外力は極めて弱いもので
良く、ガラスカプセルは容易に除去される。
セルを除去するに要する機械的外力は極めて弱いもので
良く、ガラスカプセルは容易に除去される。
［実施例］
本発明の実施例について説明し、本発明の効果を明らか
にする。
にする。
第１図は粉末成形休をＢＮルツボ（こ装入した状態の断
面図を示す。原料粉末としてＳｉ３Ｎ、を用い、１２０
ｍｍＸ １２０ｍｍＸ ３０ｍｍの粉末成形休］０を製
作した。この粉末成形休１０をＢＮ粉末中に埋没し、加
圧することにより、０，５１厚の離型剤層１２を形成し
た。
面図を示す。原料粉末としてＳｉ３Ｎ、を用い、１２０
ｍｍＸ １２０ｍｍＸ ３０ｍｍの粉末成形休］０を製
作した。この粉末成形休１０をＢＮ粉末中に埋没し、加
圧することにより、０，５１厚の離型剤層１２を形成し
た。
次いで、全体を０．０５ｍｍ厚さのＴａ箔１４で覆った
後、この周囲に長さ４．０ｍｍのアルミナ管１６に保護
された０、５＋ａｍ径のＴａ線からなる金属線１８を等
間隔に８本配置し、Ｔａ線で全体を縛り固定した。なお
、金属線１８は十分に長くし、かつＴａ箔１４に接触し
ないようにしな。
後、この周囲に長さ４．０ｍｍのアルミナ管１６に保護
された０、５＋ａｍ径のＴａ線からなる金属線１８を等
間隔に８本配置し、Ｔａ線で全体を縛り固定した。なお
、金属線１８は十分に長くし、かつＴａ箔１４に接触し
ないようにしな。
この金属線１８を配置した粉末成形休１０をバイコール
ガラス粉末２０で包み、ＢＮルツボ２２へ充填されたＢ
Ｎ粉末２４中に埋設し、ＨＩＰ処理を施した。
ガラス粉末２０で包み、ＢＮルツボ２２へ充填されたＢ
Ｎ粉末２４中に埋設し、ＨＩＰ処理を施した。
ＨＴ Ｐ処理は、圧力Ｎ２】０気圧とし、１７００℃ま
で所定の昇温速度で昇温しで１時間保持し、バイコール
ガラス粉末２０を溶融させてカプセル化して、金属線ｊ
８を介在させた状態で、粉末成形休］０をガラスカプセ
ル２６で覆った。次ぎにＨＩＰ温度を１８５０℃、ＨＴ
Ｐ圧力を１５００気圧まで昇温昇圧し、］−１Ｊ Ｐ
処理を施して、焼結体３０を得た９ ＨＩＰ処理後の焼結体３０を取り出すと、第２図に示す
ように、金属線】８はガラスカプセル２６の外に裸線で
出ており、ガラスカプセル２６との間は密着していた。
で所定の昇温速度で昇温しで１時間保持し、バイコール
ガラス粉末２０を溶融させてカプセル化して、金属線ｊ
８を介在させた状態で、粉末成形休］０をガラスカプセ
ル２６で覆った。次ぎにＨＩＰ温度を１８５０℃、ＨＴ
Ｐ圧力を１５００気圧まで昇温昇圧し、］−１Ｊ Ｐ
処理を施して、焼結体３０を得た９ ＨＩＰ処理後の焼結体３０を取り出すと、第２図に示す
ように、金属線】８はガラスカプセル２６の外に裸線で
出ており、ガラスカプセル２６との間は密着していた。
この金属線１８に電流を１０八で５秒間隔で５秒通電す
ることを１０回繰り返したところ、ジュール熱による急
熱により、亀裂が多数発生した。続いてガラスカプセル
２６を焼結体３０から除去したところ、ガラスカプセル
２６は容易に除去できた。なお、金属線１８の配置して
いない焼結体３０の上下面に残っているガラスは、Ｔｎ
箔１． ／Ｉ除去時に箔に付着して同時に除去できた。
ることを１０回繰り返したところ、ジュール熱による急
熱により、亀裂が多数発生した。続いてガラスカプセル
２６を焼結体３０から除去したところ、ガラスカプセル
２６は容易に除去できた。なお、金属線１８の配置して
いない焼結体３０の上下面に残っているガラスは、Ｔｎ
箔１． ／Ｉ除去時に箔に付着して同時に除去できた。
また、得られた焼結体３０は理論密度の９９．０％であ
って、何等の異常も認められなかった。
って、何等の異常も認められなかった。
［発明の効果］
本発明の熱間静水圧プレスにおけるガラスカプセル除去
方法は、以上説明したように、カプセル材としてガラス
を用いてＨＩ Ｐ処理する加圧焼結法において、粉末成
形休の表面に金属線を配置してＨＩＰ処理した後、金属
線に通電することによりガラスカプセルを急熱してガラ
スカプセルに亀裂を発生させるものであって、この亀裂
の発生により、ＨＩ Ｐ処理後にガラスカプセルを容易
に焼結体から除去することができる。
方法は、以上説明したように、カプセル材としてガラス
を用いてＨＩ Ｐ処理する加圧焼結法において、粉末成
形休の表面に金属線を配置してＨＩＰ処理した後、金属
線に通電することによりガラスカプセルを急熱してガラ
スカプセルに亀裂を発生させるものであって、この亀裂
の発生により、ＨＩ Ｐ処理後にガラスカプセルを容易
に焼結体から除去することができる。
０
第１図は粉末成形休をＢＮルツボに装入した状態の断面
図、第２図はＨＩＰ処理後の焼結体の断面図である。 １０・・・粉末成形休、１８・・・金属線、２０・・・
バイコールガラス粉末、２６・・・ガラスカプセル、３
０・・・焼結体
図、第２図はＨＩＰ処理後の焼結体の断面図である。 １０・・・粉末成形休、１８・・・金属線、２０・・・
バイコールガラス粉末、２６・・・ガラスカプセル、３
０・・・焼結体
Claims (1)
- （１）粉末成形体の表面に金属線を配置する工程と、前
記粉末成形休との間に前記金属線を介在させた状態で前
記粉末成形体をガラスカプセルにて被覆する工程と、ガ
ラスカプセルにて被覆した前記粉末成形体を熱間静水圧
プレスにて加圧焼結する工程と、前記金属線に通電を繰
り返してガラスカプセルを急熱することによりガラスカ
プセルに亀裂を発生させる工程と、前記ガラスカプセル
を除去する工程とから成ることを特徴とする熱間静水圧
プレスにおけるガラスカプセルの除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326502A JPH03187980A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 熱間静水圧プレスにおけるガラスカプセル除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326502A JPH03187980A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 熱間静水圧プレスにおけるガラスカプセル除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03187980A true JPH03187980A (ja) | 1991-08-15 |
Family
ID=18188547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1326502A Pending JPH03187980A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 熱間静水圧プレスにおけるガラスカプセル除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03187980A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017019716A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 住友化学株式会社 | 焼結体の製造方法 |
| FR3089834A1 (fr) * | 2018-12-13 | 2020-06-19 | Manoir Industries | Procédé de fabrication d’une pièce métallurgique par compaction à chaud de poudre métallique |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1326502A patent/JPH03187980A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017019716A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 住友化学株式会社 | 焼結体の製造方法 |
| FR3089834A1 (fr) * | 2018-12-13 | 2020-06-19 | Manoir Industries | Procédé de fabrication d’une pièce métallurgique par compaction à chaud de poudre métallique |
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